NUCLEO TEMATICO: ELECTRONICA II FUNDAMENTACION DEL NUCLEO

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1 NUCLEO TEMATICO: ELECTRONICA II CODIGO : CREDITOS : 3 SEMESTRE : III HORAS PRESENCIALES : 3 HORAS DE ACOMPAÑAMIENTO : 2 TOTAL HORAS/ SEMANA : 5 FUNDAMENTACION DEL NUCLEO En el mundo moderno la electrónica es un tema que domina la gran mayoría de los procesos técnicos y tecnológicos de los diferentes campos de acción avanzada contribuyendo así al progreso científico y al mejor desarrollo de la vida política y social. En la medida en que actúa en la mayoría de las actividades humanas, permite a las personas avanzar en sus proyectos, y obtener metas que sin la Electrónica sería muy difícil llegar felizmente a su culminación. En estas condiciones el núcleo temático de la Electrónica contribuye al desarrollo de las competencias científicas tanto en el campo de la investigación como en el campo de la educación, posibilitando el desarrollo social, cultural y político de la comunidad académica, al articularse en forma coherente y significativa con los demás núcleos del Tercer Semestre que serán utilizados y desarrollados a lo largo del proceso de formación y en todos los núcleos afines, que contribuyen a la formación integral del profesional. En el desarrollo de la vida profesional la Electrónica es el Núcleo Temático más importante si el Profesional se desempeña como tal, Ingeniero Electrónico. Vemos su aplicación a nivel Profesional en la mayoría de las ramas de la Ingeniería tales como: Telecomunicaciones, Sistemas, Televisión, Sonido, Electromedicina, Robótica, etc. OBJETIVO GENERAL Núcleo temático columna vertebral de la ingeniaría Electrónica debe lograr entre otros: Hacer que el estudiante logre: analizar y diseñar circuitos amplificadores multietapas a bajas frecuencias con BJT y FETS, que el estudiante aprenda a diseñar amplificadores de potencia con dispositivos discretos y su análisis con CI.

2 COMPETENCIAS GENERALES Al terminar el curso el estudiante debe ser competente laboralmente en el dominio del área de amplificadores BJT y FETS, sobretodo en el aspecto práctico. El estudiante para desempeñarse profesionalmente en el futuro debe tener las bases fundamentales para entender los fenómenos electrónicos, físicos y matemáticos que contiene este interesante núcleo temático. En el área práctica o de Laboratorio el estudiante debe adquirir destreza en el manejo de Aparatos de Precisión y de Medida para ser competitivo en las prácticas de este núcleo y afianzar conceptos de BJT y FETS y amplificadores de potencia. El estudiante debe iniciar seriamente la participación en grupos de investigación que la Universidad lidere en el Tema de la Electrónica. Valores, habilidades y destrezas. Los valores laborales que podemos obtener se inclinan en lo que respecta a mayor responsabilidad en el cumplimiento de tareas. El estudiante mediante este núcleo adquiere destreza en el manejo de ciertos elementos como: amplificadores multietapas a bajas frecuencias con BJT y FETS Igualmente debe conseguir destreza para diseñar amplificadores de potencia con dispositivos discretos y su análisis con CI. Los valores que son unipersonales como habilidades, agilidad de pensamiento y poder de análisis son también partícipes en este núcleo. LOGROS ESPERADOS Se espera que asimilando la totalidad de este núcleo temático, el estudiante debe adquirir la capacitación necesaria para comprender los temas de los Núcleos Temáticos afines del semestre y temas tendientes a analizar y diseñar circuitos amplificadores multietapas a bajas frecuencias con BJT y FETS, diseñar amplificadores de potencia con dispositivos discretos. Como un logro se debe considerar el dominio del uso y manejo de los diferentes Aparatos que se manipulan en el Laboratorio. En el campo interpersonal el estudiante consigue la familiaridad para desempeñarse con éxito en proyectos o trabajos de grupo o en el área de la investigación.

3 UNIDADES TEMATICAS CONTENIDO: CAPITULO I. (ANALISIS DE FRECUENCIA DE SISTEMAS MULTIETAPAS) El transistor bipolar a altas frecuencias El transistor FET a altas frecuencias Amplificadores acoplados Amplificadores acoplados con transformador Amplificadores acoplados directamente Amplificadores tipo Darlington Amplificadores en Cascode Decibelio consideraciones generales de frecuencia Gráficos de Bode para bajas y altas frecuencias Amplificadores transistorizados BJT y FET a bajas frecuencias Amplificadores transistorizados BJT y FET a altas frecuencias Efectos de frecuencia multietapas. CAPITULO II. (REALIMENTACION) Clasificación de los amplificadores Concepto de realimentación Tipos de conexiones de realimentación Ganancia de transferencia con realimentación Métodos de análisis de la realimentación Realimentación serie de voltaje y de corriente Realimentación paralelo de voltaje y de corriente Estabilización del amplificador realimentado Efectos de la realimentación sobre la ganancia y el ancho de banda del amplificador. Resistencias de entrada y de salida Consideraciones de fase y frecuencia de amplificadores realimentados. CAPITULO III. (AMPLIFICADORES DE POTENCIA) Clasificación de los amplificadores Parámetros específicos para los transistores de potencia Distorsión de los amplificadores Amplificadores clase A Amplificadores clase B Amplificadores clase C y otros tipos de amplif Consideraciones de disipación de calor Amplificador general de salida incluyendo DRIVER y realimentación negativa. Criterios de diseño Circuitos integrados de amplificadores de potencia.

4 I. TRANSISTORES DE EFECTO DE CAMPO: INTRODUCCIÓN II. TRANSISTORES JFET Cuadro Resumen de Unidades temáticas UNIDADES TEMAS HORAS Descripción del fenómeno de efecto de campo Ventajas y desventajas frente al BJT. Tipología. III. TRANSISTORES MOSFET IV. OTROS TRANSISTORES V. AMPLIFICACIÓN MULTIETAPAS. VI. AMPLIFICACIÓN DE POTENCIA. 1. Construcción y funcionamiento 2. Características de entrada y salida. Especificaciones. 3. Polarización del JFET. Análisis. 4. Diseño de Polarización del JFET. 5. Modelo híbrido. Análisis c.a. 6. Análisis para Fuente Común. 7. Análisis para Drenaje Común y Compuerta Común. 8. Diseño en c.a. para transistores JFET. 1. Construcción y funcionamiento. 2. MOSFET D. Polarización: análisis y diseño. 3. MOSFET D en c.a.: análisis y diseño. 4. MOSFET E. Polarización: análisis y diseño. 5. MOSFET E en c.a.: análisis y diseño. 1. Dispositivos de potencia: VMOS, UMOS, HEXFET. 2. Dispositivos de alta conmutación: MESFET. 3. UJT Y PUT 4. IGBT 5. Tecnología CMOS. 6. Fototransistores 1. Acople Directo. 2. Configuración Darlington. 3. Configuración Cascode. 4. Acople con condensador. 5. Acople con transformador. 6. Decibelio. Consideraciones generales de frecuencia. 7. Gráficos de Bode para bajas y altas frecuencias. 8. Amplificadores en cascada (multietapa) con transistores FET. 9. Efectos de frecuencia en amplificadores en cascadas con transistores BJT y FET. 10. Consideraciones de Ruido. 1. Concepto de realimentación. 2. Realimentación Serie. 3. Realimentación Paralelo. 4. Análisis de una amplificador realimentado. 5. Clasificación de los amplificadores. 6. Parámetros específicos para los transistores de potencia. Eficiencia.

5 UNIDADES TEMAS HORAS 7. Clase A, B, AB y C. 8. Distorsión y otras consideraciones. 9. Criterios de diseño. 10. Circuitos integrados de amplificadores de potencia. METODOLOGIA Se desarrollara el curso mediante clases magistrales abordando las anteriores unidades temáticas, donde se fundamentara los conceptos teóricos y se efectuaran ejercicios y diseños prácticos complementados con las prácticas de laboratorio. Para cada unidad temática se le facilitara al alumno una guía de ejercicios y situaciones prácticas en el análisis y solución de circuitos electrónicos. Se le entregaran a los estudiantes las respectivas guías de las prácticas de laboratorio. SISTEMA DE EVALUACION Y CALIFICACION Sistema de Evaluación: Se desarrollaran talleres donde intervendra analisis de redes de transistores y diodos. Se desarrollara un proyecto donde se busca que el estudiante seleccione, modifique o diseñe los parametros o variables que requiere un sistema eelctronico, utilizando calculos, pruebas, medidas, hojas tecnicas de dispositivos electronicos y ensayos apropiados. Se realizaran tres evaluciones, un examen final y un proyecto final donde se busca determinar si el estudiante relaciona las difertes caracteristicas de los dispositivos electronicos y sus aplicaciones. Sistema de Calificación: Se realizaran tres parciales, un examen final, un proyecto final y doce (12) practicas de laboratorio. Para aprobar un examen, es necesario que la suma de las notas de talleres y de la prueba sea igual o superior a 3.0 puntos sobre 5.0 El nucleo tematico de Electronica II está superado cuando: Este aprobado el examen y los parciales Esten realizadas las prácticas de laboratorio y proyectos y se entreguen los respectivos informes. Se debe tener en cuenta:

6 La auto-evaluación La co-evaluación Hetero-Evaluación En el desarrollo del proceso de evaluación se deben contestar las siguientes preguntas: Cuándo se realizará la evaluación? Quién realizará la evaluación? Qué aspectos serán evaluados? Cómo se realizará la evaluación? Qué uso se le va a dar a los datos obtenidos? Todo lo anterior debe obedecer a las directrices dadas por el reglamento estudiantil, en cuanto a evaluación se refiere. TRABAJO DE ACOMPAÑAMIENTO La gran mayoría de estos temas se pueden simular en sistemas de computo con paquetes de software diseñados para este propósito, se brinda varios modelos durante la sección de trabajo y se asesora a cada grupo para el manejo del programa respectivo, con una comprensión clara por parte de los integrantes del curso. TIEMPO DE ACOMPAÑAMIENTO En la sección de laboratorio se entrega la información necesaria por parte de los fabricantes de varios de estos dispositivos en informes tipo.pdf para los respectivos montajes y se hacen las respectivas aclaraciones para los cuidados de la vida útil de los dispositivos. TRABAJO INDEPENDIENTE Se motiva a realizar simulaciones y encontrar diseños simplificados para la realización practica de los mismos en las horas disponibles. Este trabajo independiente serà realizado por el estudiante y luego supervisado por el profesor. Es allì donde se comprueba la responsabilidad del estudiante.

7 Bibliografía LINEAMIENTOS SOBRE EL MATERIAL Texto guía: Circuitos Eléctricos DORF Texto de Consulta: Análisis básico de circuitos Jonson David. Texas Instruments Incorporated. Diseño de circuitos. TOMASI, Wayne.Sistemas de Comunicaciones Electrónicas. LATHI,B.P.Sistemas de Comunicación. TEMES, Lloyd.Sistemas de Comunicación analógica. ESTIMATIVO DE TIEMPO REQUERIDO EN EL NUCLEO TEMATICO Horas Trabajo directo (aula o laboratorio) : 48 Horas de trabajo Independiente (extraclase) : 64 Horas de Trabajo Acompañamiento (asesoría y tutorías) : 32 Total : 144